[发明专利]制造用于风力涡轮机叶片部件的翼梁帽的方法

说明书

一种制造用于风力涡轮机叶片部件的翼梁帽(44,46)的方法，包括以下步骤：‑提供多个预固化长形纤维增强树脂元件(50)，‑将多个纤维增强元件(50)堆叠，在连续的纤维增强元件(50)之间布置长形未固化纤维材料的夹层(57)，由此形成预固化纤维增强元件的堆叠(58)，‑将纤维增强元件的堆叠(58)移动到包括模具底部和模具侧壁的翼梁帽模具(66)，‑将纤维增强元件的堆叠布置在翼梁帽模具(66)的腔中，‑将树脂注入到在模具中的纤维增强元件的堆叠中，‑允许树脂固化，并使堆叠(80)脱模。

技术领域

本发明涉及制造用于风力涡轮机叶片的翼梁帽（spar cap）。

背景技术

风动力是清洁且环境友好的能量来源。风力涡轮机通常包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和一个或多个转子叶片。风力涡轮机叶片使用已知的翼型原理来捕获风的动能。现代风力涡轮机可以具有在长度上超过90米的转子叶片。

风力涡轮机叶片通常通过由编织织物或纤维和树脂的层形成两个壳体部件或壳体半部（half）来制造。翼梁帽或主叠层（laminate）被放置或集成在壳体半部中，并且可以与抗剪腹板（shear web）或翼梁横梁（spar beam）结合以形成结构支撑。翼梁帽或主叠层可以结合到壳体的半部的内部，或集成在壳体的半部的内部之内。

随着叶片在尺寸上增大，许多制造步骤变得更加复杂。在该过程中的某处犯下的任何错误越来越要花费更多的时间来纠正。一种此类处理步骤是将纤维层和预固化元件精确地铺在已铺设在叶片部件模具中的纤维层上。附加地，成问题的是为翼梁帽提供所期望的尺寸和公差，特别是宽度和厚度的尺寸和公差。翼梁帽的宽度、厚度和长度通常随叶片的尺寸增大而增大。

当制造风力涡轮机叶片壳体部件时，将干纤维的层（诸如纤维垫）典型地首先铺设在叶片壳体部件模具中。这些层将构成壳体部件的外皮。在添加了形成翼梁帽的一部分的纤维层、附加层之后，可以添加一个或多个预固化元件，形成翼梁帽叶片壳体部件的另一部分。使用此方法来有利地提供翼梁帽。将附加层和预固化元件添加到外皮纤维层上是冗长乏味的，并且纤维层常变得移位或起皱或错置，由此降低了翼梁和风力涡轮机叶片壳体的尺寸公差和质量，并且还可能由此降低完成的叶片壳体的尺寸公差和质量。

因此，可期望的是提供一种消除或减少了已知方法的缺点的制造方法，并且提供一种制造所期望的尺寸和公差的翼梁帽的有效且可靠的方法。

本发明提供一种消除或减少已知方法的缺点的制造方法。

发明内容

本发明提供一种制造用于风力涡轮机叶片部件的翼梁帽的方法，包括以下步骤：

- 提供纤维增强树脂复合材料的多个预固化长形元件，其包括第一主表面和第二相对的主表面、以及第一侧向面和第二相对的侧向面、以及第一端和相对的第二端，

- 将多个预固化元件堆叠（stack），长形未固化纤维材料的夹层被布置在连续的（successive）预固化元件的第一主表面和第二主表面之间，由此形成预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠，该堆叠具有下部堆叠表面和相对的上部堆叠表面、第一侧向堆叠面和相对的第二侧向堆叠面、以及第一堆叠端和相对的第二堆叠端，

- 将预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠移动到包括模具底部和模具侧壁的翼梁帽模具，

- 将预固化元件和（一个或多个）夹层的堆叠布置在翼梁帽模具的腔中，

- 将树脂注入到模具中的预固化元件和夹层的堆叠中，

- 允许树脂固化以形成预固化元件和（一个或多个）夹层的固化堆叠，预固化元件和（一个或多个）夹层的固化堆叠形成翼梁帽，

- 将预固化元件和（一个或多个）夹层的固化堆叠从模具中去除，即，使堆叠脱模。

本发明提供了一种翼梁帽，其具有带有紧密公差的尺寸，当翼梁帽在翼梁帽模具中被模制时，将固化元件和（一个或多个）夹层保持在所期望的位置中并防止其移位。